警方獲報前往賴家逮捕行凶嫌犯,當警方詢問凶嫌是否手刃親姊,賴男不斷自言自語,精神狀態極度不穩,他後來向警方坦承「我犯罪了」,但對行凶動機,若非默不回應,就是說「不知道」,期間曾指姊姊在他小時候就死亡,已經沒有頭顱,「看到的姊姊是鬼」。
警方調查,賴家從小務農,嫌犯沒有工作與姊姊母親同住,因為患有精神疾病,最近常常半夜不睡覺,甚至爬到頂樓發呆,母親與姊姊都會輪流看照他,曾經一度強制送醫治療,但住了40天,又返回家中,病情時好時壞。
由於老母親親眼目睹女兒被兒子斷頭,情緒幾乎崩潰,檢察官與法醫相驗,死者的頭身明顯分離,左胸5處刀傷、頸部5刀跟右肩1刀,可見嫌犯對自己親姊下手凶殘幾乎泯滅人性,賴嫌當天一度主張「提審」,最後被地院駁回,因拒絕夜間偵訊,暫由警方留置,到25日上午完成偵訊,下午2點被警方移送嘉檢偵辦,檢察官向嘉義地方法院聲請羈押裁准。